农产品安全快速筛查检测技术的展望

2018-11-27 15:45:07 来源: 食品安全导刊

　　农产品的安全是国计民生的大事，中国有关农产品的安全规划中明确指出必须加大对农产品安全检测的投入，建设职业化农产品的检查员队伍，加强对农产品安全的各项保障，大力发展相关的安全快速筛查和检测技术。

　　农产品的快筛检测体系的现状

　　简介农产品安全快筛检测现状

　　目前，实验室配备快检设备，可快速检测食用农产品中农药残留、兽药残留、重金属、食品添加剂、真菌毒素、致病微生物等7大类。其中，主要以农药残留为主。本文统计了湖北省江夏区某一级农批市场蔬菜农残快检数据合格率，农产品监测合格率一直稳定在96%以上，农产品质量安全水平稳定向好。

　　但受制于不同地区检测设备，人员专业技术能力，检测环境和国人庞大消费能力等因素，现有的速测技术已不能满足我国安全生产监测和广大消费者要求，因此，开发和探究农产品快速筛查和检测技术是满足现有农产品质量安全检测的重要环节。目前检测农残方法主要包括色谱/色谱质谱法，酶抑制率法，生物传感器法，微流控芯片法，活体生物检测法等。

　　由于色谱法和活体生物检测法的检测时间长，本文主要对酶抑制率法，生物传感器法等快速检测法进行探究。

　　农产品快速筛查和检测技术

　　酶抑制率法

　　“酶抑制率法”是通过测待测样品对乙酰胆碱酯酶活性抑制的程度测定农残的浓度。目前大部门食药局和农批市场实验室都是用该方法检测蔬果农药残留，由于该方法具有快速、灵敏、操作简便、成本低廉等特点，技术相对成熟且推广应用普及。

　　但该方法容易出现检测盲区：

　　A.在对部分果蔬农残检测中可能出现“误检”现象。当待测样品的色素（如：叶绿素、胡萝卜素等）含量较高容易出现假阳性，可能影响检测结果的准确性；

　　B.该方法测定的是有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的总量，即使检测结果显示并不超标，也可能因其中含有国家禁用农药而造成漏检，从而影响检测结果的准确性；

　　C.不能有效检出有机氯类农药和甲氰菊酯等菊酯类农药。

　　在酶抑制率法实际检测过程中，针对该方法检测盲区，可以采用“整株提取法”，减少蔬果色素对吸光度的影响，对于复测后还是阳性的结果，可以采取气相色谱(GC)和气质谱联用仪(GC-MS)方法进行定量检测得到正确的结果。

　　生物传感器

　　生物传感器是一种对生物物质敏感，利用被检测物和分子识别软件的特异性结合，发生物理或化学反应，通过测定PH、电导等物理或化学信号的变化进行分析和检测，检测其农药残留量。与传统快检技术相比较：检测样品一般不需要预处理，也不需要另加其他试剂，样品中被测组分的分离和检测可以同时进行，容易实现自动化测量，具有特异性好和灵敏度高，寿命长等特点。

　　目前应用生物传感器的选择性主要取决于敏感材料的选取，本文主要介绍酶生物传感器，免疫生物传感器等。

　　A.酶生物传感器

　　基于酶的生物传感器是用于农药检测最早、最多的生物传感器。酶生物传感器主要分为两种：（1）抑制型生物传感器，这是一种间接检测方法；（2）催化性生物传感器，这是一种直接方法。其中，用于农药残留检测最多的是乙酰胆碱酯酶的抑制型生物传感器，但由于酶的活性对生物传感器的检测灵敏度很重要，并且只能对农药总含量进行测定，不能对某种特定的农药进行定量、定性检测。且由于对酶抑制的不可逆性，这种传感器不具备重复使用的性能。

　　B免疫生物传感器

　　免疫生物传感器基于抗原-抗体间的特异性分子识别机制，即固定在信号转换元件（表面的抗体或抗原)可以识别并结合与之相对应的特定分析物的特点，再利用合适的信号转换方法，将抗原-抗体反应所产生的生物学信息变化转化为合适的测量参数，从而构成相应的免疫生物传感器。

　　目前，农药检测用途的免疫生物传感器主要有电化学免疫生物传感器、光学免疫生物传感器、压电免疫生物传感器和微机械悬臂梁免疫生物传感器，免疫生物传感器可以弥补目前农残检测不能定量测定的缺点，而且能实时监测抗原抗体反应，使农药残留手段朝着自动化、简便化、快速化的方向上发展。

　　但免疫生物传感器只适于分析一种农药或一类农药，在分析农药残留检测中可能出现特异性太高或者特异性太低的问题。

　　生物传感器的应用具有广阔的前景，我国近几年加大了对生物传感器研究和应用的力度，为了保证生物传感器的高稳定性和高灵敏度，应当使尽可能多的高活性酶和特异性抗体或抗原分子与固相载体结合。对于如何选择合适的酶、抗原或抗体、缩短生物传感器的感应时间、延长使用寿命、如何使生物传感器在使用环境中更加稳定等都是进一步的研究的重要课题。

　　微流控芯片法

　　微流控芯片技术是把生物、化学实验室分析过程的样品制备、反应、分离、检测等操作单元微缩、集成到一张芯片上，通过对微通道网络内流体的操纵和控制，自动完成分析过程。与传统快检技术相比较，微流控芯片分析技术具有微型化、集成化等特点。

　　微流控芯片被列入最重要的前沿技术行列，作为一种极具分析潜力的分析平台。目前，浙江清华长三角研究院及霆科公司团队研发生产的一种微流控便携式农药残留快速检测，10分钟可以检测12种果蔬农残，可以更科学、更高效地针对食品安全检测结果进行监测、风险评估。

　　由于微流控芯片研发技术要求高，开发周期长，从事产品开发芯片技术人员缺乏，且芯片和检测器间存在接口问题，目前实际样品分析产业化还处于起步阶段。

　　总之，由于目前频发农产品安全事故，导致人们广泛关注其安全检测技术。而农产品的安全快速筛查和检测技术和设备来源于整合、衍生或嫁接成熟的先进技术和设备。随着科技发展的日新月异，这类安全快速检测技术也会不断改进和翻新或开发出全新的技术，使其与检测工作的实际需要更加符合。

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农产品安全快速筛查检测技术的展望

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